Водно-минеральный обмен
.pdfБиологическая химия – Водно-минеральный обмен
Водно-минеральный обмен
V |
F Часть 1 I |
|
K |
|
Zn |
|
P |
|
|
|
|
|
Mg |
Cl |
Na |
Si |
|
||
|
|
|
|
|
Fe |
|
Cu |
|
|
|
|
Mn |
Mo |
Se |
Ca |
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Все минеральные вещества в зависимости от их концентрации подразделяются на макроэлементы и микроэлементы
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
МАКРОЭЛЕМЕНТЫ
Кним относят те минеральные вещества, содержание которых превышает 50 мг/кг массы тела (> 10-3 % от массы тела):
«классические электролиты» – натрий и калий, а также кальций, магний, фосфат, хлорид, сульфат
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Магний (Mg)
По количеству катион Mg занимает 2-е место после Na. В организме – 20-30г Mg, и он находится главным образом в костях и мышцах.
Суточная потребность Пищевые источники
0,3 – 0,4 г.
Зелень, зеленые овощи, цветная капуста, фрукты, отруби, сухофрукты
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Сера (S)
Ворганизме – в составе анионов (сульфата и сульфита) и органических соединений
Дефицит S
Главным образом при недостаточном потреблении белков
Избыток S
Элементарная S не обладает выраженным
токсическим действием, но все ее соединения токсичны (Н2S, CS2, SO2). В последние десятилетия
одним из источников избыточного поступления S в
организм человека стали сульфиты, которые
добавляются во многие пищевые продукты, алкогольные и безалкогольные напитки в качестве консервантов.
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Дефицит S
Главным образом при недостаточном потреблении белков
Избыток S
Элементарная S не обладает выраженным токсическим действием, но все ее соединения токсичны (Н2S, CS2, SO2). В последние десятилетия одним из источников избыточного поступления S в организм человека стали сульфиты, которые добавляются во многие пищевые продукты, алкогольные и безалкогольные напитки в качестве консервантов.
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Суточная потребность Пищевые источники
0,5 – 1,0 г.
Сыры, яйца, морские продукты, капуста, особенно цветная, чеснок, бобовые (S белков и АК), серосодержащие витамины и витаминоподобные вещества
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Кальций (Ca)
В организме – 1 – 1,5 кг
99% – кости и хрящ
1% – в клетках и в плазме крови
(2,2 – 2,7ммоль/л)
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Всасывание и выведение из организма Ca
Кальций всасывается в энтероциты с помощью специального Са2+- cвязывающего белка – кальбиндина и Са2+-зависимой АТФазы
Выводится кальций г.о. через кишечник
Внутриклеточный обмен
Поступление кальция в клетку осуществляется из внеклеточного пространства и из внутриклеточных депо
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Са2+, поступивший в клетку, действует несколькими путями:
•непосредственно связывает отрицательно заряженные группы на поверхности мембран, изменяя их полярность и возбудимость
•реагирует с отрицательно заряженными группами кальцийсвязывающих белков, изменяя их конформацию и свойства
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Са2+, поступивший в клетку, действует несколькими путями:
•реализует свой эффект с участием кальмодулина
Внутриклеточный обмен
Выход кальция из клетки осуществляется Са2+-АТФазой и Na+- Са2+-антипортом (Na+ – в клетку, Са2+
– из клетки)
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Регуляция уровня Ca в крови
Главную роль играют три гормона: паратирин (ПТ, паратгормон) – гормон паращитовидных желез, полипептид; 1,25(ОН)2-Д3, действующий аналогично стероидным гормонам; тиреокальцитонин (ТК) – гормон С-клеток щитовидной железы, полипептид
Первые два ↑ концентрацию кальция в крови, а ТК – ↓
Органов-мишеней для этих гормонов тоже три: кишечник, костная ткань, почки
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Влияние других гормонов на костную ткань:
Замедляют резорбцию костной ткани:
•эстрогены
Ускоряют резорбцию костной ткани:
•глюкокортикоиды
Ускоряют остеогенез:
•СТГ
•андрогены
•инсулин
Замедляют остеогенез:
•глюкокортикоиды
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Дефицит Ca
При недостаточном поступлении с пищей, гипопаратиреоидизме, а у детей – при гиповитаминозе Д
Симптомы: кариес; боли, судороги в мышцах; декальцинация скелета → остеопороз, деформация позвонков, переломы костей; ↓ свертываемости крови, кровоточивость
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Избыток Ca
При гипервитаминозе Д, гиперпаратиреоидизме
Симптомы: ↓ мышечного тонуса, ↑свертываемости крови, вытеснение из организма P, Mg, Zn, Fe, кальциноз (отложение Ca2+ в органах и тканях, в т.ч. в почках → смерть г.о. от почечной недостаточности)
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Суточная потребность Пищевые источники
800 – 1000 мг
Для всасывания необходимы ЛИЗ, АРГ и соотношение Са/Р = 1/1,5
Все это есть в молоке и молочных продуктах
Много кальция также в сухофруктах, яйцах, бобовых, капусте
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Фосфор (P)
В организме – 500 – 900 г
Биологическая роль
85% – внеклеточно:
•кости, хрящ;
•фосфатный буфер 15% – внутриклеточно:
•неорганические соединения (фосфат-ион)
•органические соединения…
Фн. плазмы крови – 0,8 – 1,4 ммоль/л
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Регуляция уровня P в крови
Са × Р = const (!) в плазме крови:
•их обмен тесно связан друг с другом
•см. регуляцию уровня Са2+ в крови
•имеются сведения, что эстрогены и тироксин ↑ выведение фосфатов почками, а СТГ, инсулин и кортизол это выведение ↓
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Гипофосфатемия
Симптомы: мышечная слабость, повышенная утомляемость, снижение внимания, снижение сопротивляемости к инфекциям, дистрофические изменения в миокарде, кровоизлияния на коже и слизистых оболочках, остеопороз
Copyright © 2009 by Kolb A.V.
Биологическая химия – Водно-минеральный обмен
Гиперфосфатемия
Симптомы: декальцинация костной ткани, отложение в органах и тканях малорастворимых фосфатов, почечно-каменная болезнь
Copyright © 2009 by Kolb A.V.